带自转的恒星模型网格：V. 零金属丰度下 1.7 至 120 太阳质量模型
太阳与恒星天体物理
2020-12-30 v1
摘要
理解第一代恒星的本质是理解早期宇宙的关键。借助 JWST 等新设施，我们可能很快获得最早恒星族群的首次观测，但要理解这些观测，我们需要详尽的理论模型。本文使用 Geneva 代码计算了一组恒星演化模型网格，旨在增进对零金属丰度恒星演化的理解，尤其关注自转如何影响表面性质、内部结构与金属增丰。我们制作了初始质量（Mini）从 1.7 Msun 到 120 Msun 的一系列模型，重点关注 9 Msun < Mini < 120 Msun 的大质量模型。我们的网格包含有自转与无自转模型，有自转模型的初始速度为临界速度的 40%。我们发现自转强烈影响第一代恒星的演化，主要通过增大核尺寸以及在核氦燃烧期间增强 H 燃烧壳层。在没有辐射质量损失的情况下，有自转模型的表面会积累角动量，因此初始质量 Mini > 60 Msun 的模型在主序上达到临界自转并经历质量损失。我们发现自转混合强烈影响金属增丰，但并不总是像在较高金属丰度下那样增加金属产量。这是因为自转导致在氦燃烧期间 H 壳层更早出现 CNO 增强，这可能根据初始质量和自转速度阻碍金属增丰。这组新的第三星族（Population III）模型电子表格已公开可用。
引用
@article{arxiv.2012.07420,
title = {Grids of stellar models with rotation: V. Models from 1.7 to 120 Msun at zero metallicity},
author = {Laura J. Murphy and Jose H. Groh and Sylvia Ekstrom and Georges Meynet and Camila Pezzotti and Cyril Georgy and Arthur Choplin and Patrick Eggenberger and Eoin Farrell and Lionel Haemmerle and Raphael Hirschi and Andre Maeder and Sebastien Martinet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.07420},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 15 figures. Accepted for publication in MNRAS